张秋爽 北京市顺义区教育研究考试中心小学数学教研员,吴正宪小学数学教师工作站核心组成员,北京儿童教育研究所兼职教研员,中学高级教师,特级教师,北京市学科带头人,教育硕士学位,中国教育学会小数专委会先进工作者。
曾参加过教育部远程培训、教育部西部农远工程、教育部国培(小学数学)、新课标解读等项目,作为主讲教师;作为副主编或编委参与了《团队研修的实践探索》《听吴正宪老师上课》《和吴正宪老师一起读数学新课标》等10余本书的编写;曾经在国家级刊物上发表论文、教学设计80多篇。先后去日本、澳门和国内十多个省市交流,指导教师参与北京市、中国教育学会课堂教学观摩获一等奖;参与的课题获北京市基础教育教学成果一等奖、首届教育部基础教育成果一等奖、首届基础教育科研成果一等奖。
教学研究的基本问题是“教什么”和“怎么教”,前者关乎教学内容,后者关乎教学形式。教学内容决定教学形式,教学形式服务于教学内容。“教什么”永远比“怎么教”更重要。“教什么”是目标,目标是首要的;“怎么教”是技术,技术是无穷的。教无定法,贵在得法。
一、读懂每个知识点的来龙去脉,挖掘数学本质
孙晓天教授曾经指出,作为一名数学教师要有意识地提高自己的专业素养,树立基于“全面知识”的教学观。教师对传授的数学知识要有足够的见识和视野,见识和视野从哪里来?来源于对四个问题的关注:为什么?是什么?干什么?怎么干?也就是从一个知识点的四个维度去思考,想清楚、说明白,进一步读懂教材。
1.读懂“为什么”,体会知识的生命价值
“为什么”是指教育价值,一般有三个角度要考虑:该内容在学生未来的生活里会有什么作用?在学生后续的学习中是什么角色?有哪些独到的教育意义?
在备“乘法分配律”这一内容时,我关注了知识间的内在联系:从乘法口诀到乘法计算再到因式分解;从计算周长到长方体的表面积再到圆环面积;从行程问题到应用乘法分配律解决问题再到举一反三和知识拓展等,其本质都是乘法的意义,其背后蕴含的分与合的思想是数学知识发展不可缺少的思想,也是学生学习数学知识、解决问题的策略。
在教学《分数的初步认识》一课时,教师要让学生体会为什么要学习分数?学习分数的价值是什么?在分东西或测量得不到整数结果的时候就产生了分数。学习分数来源于需求,这就是引入时创设情境的主旨,体现了学习分数的价值。
“认识方程”是学生从程序性思维向关系思维过渡的关键内容,有助于丰富学生的思维方式,是从算术思维到代数思维的过渡,也是数学史上第一次数学思想方法的突破。
2.弄清“是什么”,体会知识的内涵和本质
“是什么”是指数学意义,是在表面意义的基础上挖掘其本质。在教材中,有关周长、面积、体积的概念是这样描述的:封闭图形一周的长度是周长;物体表面或平面图形的大小叫面积;物体所占空间的大小是体积。而其本质是:周长是从起点再回到起点,顺边加。周长是长度单位个数的累加,面积是面积单位个数的累加,体积是体积单位个数的累加,所以度量思想非常重要。我们在选择素材、设计活动、师生互动时要让学生体会概念的本质。
如“乘法分配律”就是两个数的和与一个数相乘,可以先把这两个数分别与这个数相乘,再把所得的积加起来;分配律是算理,是使算法能“合理简洁”进行的基础(如乘法竖式)。它沟通了加法和乘法两种运算间的联系,改变了运算的先后顺序。“乘法分配律”是乘法对加法的分配,实际上还有许多变式;计算过程中还渗透了分与合、等量代换的思想,其本质就是乘法意义。分配律是“找规律”,是积累活动经验的重要题材。
“方程是含有未知量的等式”,这是描述性的概念,其本质是从事件中寻找两个相等的故事,构建等量关系、列出方程,是把未知量和已知量放在同等位置上考虑问题,是一种建立数学模型的过程。数学源自生活,又回归生活。这就告诉我们,建立数学模型是提取、还原的过程。
3.理解“干什么”,体会知识的应用价值
“干什么”是指用途与发展。“乘法分配律”是保证四则运算正确、结果唯一的定律之一,对于整数、小数、分数、有理数、代数式、有理式、未来学习的积分等知识都能应用,其用途非常广泛。乘法分配律是一种模型。有人说,除法没有分配律。其实,除法的分配律是有条件限制的,可以把被除数拆成两个数,可以应用分配律;如果把除数拆成两个数就无法应用了。
分数既表示一种结果,也表示一种关系。如部分和整体之间的关系,部分和部分之间的关系等。分数能表示除法计算中除不尽的情况。分数还可以和份、平均分、倍、比等知识相互转化,解决不同情境中的问题。
如“方程是重要的数学模型”,我把方程思想理解为:为寻求未知量和已知量之间的联系,把未知量先等同于已知量,进行相关运算,并形成等量关系,进而解出未知量。“认识方程”从方程思想渗透的角度有两个问题需要关注:一是如何使学生学会寻找等量关系,二是学生在寻找等量关系时怎样才能把未知量等同于已知量。这两个问题似乎都与学生长期的算术思维有关,算术思维使得学生很容易走向求未知数。教学中,我们要提供较为丰富的生活事件,引导学生不断地寻找两个相等的故事,经历提取等量关系、列方程的过程,然后让学生面对方程赋予它更多现实含义。当学生能够在模型与生活间建立联系时,他们才真正接受了这个模型。
4.落实“怎么干”,关注学生的数学理解
“怎么干”是指具体的技能与方法。如“乘法分配律”的教学可以借助学生经验,将成套的服装、成套的桌椅、常见的数量关系作为例证,从两种不同的计算方法中得出一组组具有相等关系的式子;或者借助几何直观,给学生多个长方形,看哪些能拼成新的长方形,在拼摆中既可以获得求面积和的例子,也可以呈现求面积差的例证;或者借助生活情景;还可以利用学生已有的旧知识学习乘法分配律等。
分数的学习要让学生体会分数多元多维的含义,丰富学生建构的分数模型,有面积模型、子集—全集模型、数线模型等。
如“方程的解法”,从事件中寻找等量关系,列出方程,可以说是一种建立数学模型的过程。如何让学生更好地经历这个建模的过程,更轻松地接受这个模型,我想单方面让学生经历从事件中提取还不足以让学生充分接受。所以,在教学前要搜集较为丰富的生活事件,引导学生不断地经历提取等量关系、列方程的过程;后期让学生面对方程这个已有模型,赋予它更多现实含义,当学生能够将模型与生活建立联系时,他才真的开始接受这个模型了。
如果教师对每一个具体的教学内容都能沿着“为什么?是什么?干什么?怎么干”的线索想清楚、讲明白,就能逐步完善看问题的角度,开阔视野,增添智慧,在观察世界、欣赏数学、思考教学问题时做到心中有数。在此基础上才能逐步实现“整体把握”,才能区别“核心价值”,明白教什么、怎么教。
二、梳理知识序列,沟通知识间内在联系
备课时读懂课时内容的四个方面还远远不够,还要关注知识间的内在联系。数学是一门逻辑性很强的关系学科,而内容的安排上则是分散难点、循序渐进、螺旋上升的。所以教师要有意识地对知识进行梳理,沟通知识间的内在联系。
如“加、减、乘、除”四则运算,我们要在不同年级帮助学生积累运算原型。这就是一个知识序列。加、减、乘、除运算的意义是核心概念,要让学生积累原型,用加、减、乘、除运算。运算的多种“原型”如下:加法可以作为合并、移入、增加、继续往前数等的模型;减法可以作为剩余、比较、往回数、减少或加法逆运算等的模型;乘法可以作为相等的数的和、面积计算、倍数、组合等的模型;除法可以作为平均分配、比率或乘法逆运算等的模型。
除此之外,我们还应该关注四种运算之间的联系:乘法是加法的简便运算;加法和减法互为逆运算;乘法和除法互为逆运算;除法是减去相同减数的简便运算等。
数的加减法,不论整数、小数,还是分数,其本质都是计数单位个数的相加减。小学阶段学习的乘法计算从知识序列上看:从二年级学习乘法意义和乘法口诀,到三年级学习多位数乘一位数、两位数乘两位数,四年级学习三位数乘两位数,到五年级学习小数乘法等。乘法计算的依据是十进位值,本质是分与合的思想,基础是乘法意义。而小数乘法是在已学知识的基础上,先把它转化成整数乘法计算,然后再根据积的变化规律得出正确答案。整数乘法计算熟练了,小数乘法不过是找个替身而已,即转化成整数乘法去计算。
除法计算,一个数除以分数,等于这个数乘这个分数的倒数。利用乘除法的互逆关系进行了转化。是不是就分数除法这样做呢?我们一起来梳理除法计算。除法计算包括三个方面:一个数除以一个整数;一个数除以一个小数;一个数除以分数(如图1)。它们都可以转化为乘一个数的倒数,这就是数学的统一性。既体现了知识间的内在联系,也体现了数学具有抽象性的特点。
在数学教学中,有很多的知识序列,需要教师用心勾连,关注知识间的内在联系,让知识形成网络,有助于学生的数学理解。
三、建构知识包,把握核心概念
教材关于教学内容的安排体现了分散难点、循序渐进、螺旋上升的特点,所以在教学时,要读懂知识间的内在联系,建立知识包,体现数学的统一性,抓住核心概念,构建学生的关键能力。
“同样多”是一个核心概念,正是因为有了“同样多”,才有了相同加数,才定义了乘法;正是有了“分得同样多”,才定义了除法,也就产生了分数;有了“同样多”就有了几个几,有了几个几就有了倍的概念……
“同样多”作为一个概念进行学习,背后的思想是一一对应。角的大小比较、图形的大小比较都能用重合的方法比较,都是以“同样多”的对应思想作为支撑。
在小学数学学习中,“单位”也是一个核心概念。学习数的认识、数的计算、数的大小比较、常见的量、度量中找标准等都离不开“单位”。这里的“单位”包括计数单位、计量单位、度量单位等。
总之,小学虽小但其内涵不小。在小学数学学习过程中还有很多的核心概念,需要数学教师认真地思考和发掘。数学知识的学习要求教师对所学内容有整体把握,了解知识的来龙去脉,关注知识间的内在联系,把握核心概念,渗透数学本质。?筻